数控机床故障诊断与维修习题
数控机床故障诊断与维修习题
一、填空题
1.采用数控技术进行控制的机床，称为_数控机床（NC机床）__。它是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、精密测量技术和机床设计等先进技术的典型机电一体化产品，是现代制造技术的基础。
2．常用较为先进的数控系统，一般都带有_内部可编程控制器_作为机床的辅助控制装置。
3．在金属切削机床上，_主轴驱动装置也可以成为数控系统的一个部分；在闭环数控机床上，_测量_、_检测_装置也是数控系统必不可少的。
4．PLC具有_响应快_、_性能可靠_、_使用方便_、_编程和_调试容易等特点，并可直接驱动部分机床电器，因此，被广泛用来作为数控设备的辅助控制装置。
5．数控机床的主机部分，主要包括_机械_、_润滑_、_冷却_、_排屑_、_液压_、_气动与防护装置。
6．CNC机床自诊断系统功能的强弱是评价一个CNC系统_性能_高低的一项重要指标。
7．精密数控机床要求工作在恒温条件下，以保证机床的可靠运行，保持机床的精度与加工精度。普通数控机床虽不要求工作在恒温条件下，但是环境温度过高会导致机床故障率的增加，这是由于数控系统的电子元器件有工作温度的限制。
8．潮湿的环境会使数控机床的印刷电路板、元器件、接插件、电气柜、机械零部件等锈蚀，造成接触不良、控制失灵、机床的机械精度降低。
9．数控机床的CNC装置、伺服驱动系统虽进行了电磁兼容设计，但其抗干扰能力还是有限度的，强电磁干扰会导致数控系统失控，所以数控机床要远离焊机、大型吊车和产生强电磁干扰的设备。
10．数控机床要有良好的地线连接，保证设备、人身安全并减少电气干扰。
11．车床数控系统(即T系统)和铣床数控系统(即M系统)同样也有很大的区别，前者适用于回转体零件的加工，后者适用于异形非回转体零件的加工。
12．数控系统一般由输入／输出装置、数控装置(或数控单元)、主轴单元、伺服单元、驱动装置(或称执行机构)、PLC及电气控制装置、辅助装置、测量装置组成。
13．当数控系统出现自动报警信息后，需按下急停按钮。待查看报警信息并排除故障后，再松开急停按钮，使数控系统复位并恢复正常。
14．在各种数控机床中，由于加工用刀具、被加工材料、主轴转速以及零件加工艺要求的不同，为保证在任何情况下都能得到最佳切削条件，这就要求进给驱动系统必须具有足够宽的无级调速范围(通常大于1:10000)。尤其在低速(如小于0.lr／min)时，要仍能平滑运动而无爬行现象。
15．数控机床的进给驱动系统一般由驱动控制单元、驱动单元、机械传动部件、执行机构和检测反馈环节等组成。驱动控制单元和驱动单元组成伺服驱动系统。机械传动部件和执行机构组成机械传动系统。检测元件和反馈电路组成检测装置，也称检测系统。
16. 进给驱动系统分为开环和闭环控制两类。
17．开环控制与闭环控制的主要区别为是否采用了位置和速度检测反馈元件组成了反馈系统。
18．无位置反馈装置的进给驱动系统称为开环进给控制系统。
19．开环进给控制系统一般使用步进驱动器和步进电动机。
20．诊断伺服系统的故障一般可利用状态指示灯诊断法、数控系统报警显示诊断法、系统诊断信号检查法、原理分析法等。
21．与直流伺服电动机相比，交流伺服电动机最大的优点是不存在电刷维护的问题。
22．数控机床的主轴驱动系统也就是主传动系统，它的性能直接决定了加工工件的表面质量。
23．随着交流调速技术的发展，目前数控机床的主轴驱动多采用交流主轴配变频器控制的方式。
24．一般中小规格的数控机床的主轴部件多采用成组的高精度滚动轴承；重型数控机床采用液体静压轴承；高精度数控机床采用气体静压轴承。
25．数控机床主轴部件是影响机床加工精度的主要部件，要求主轴部件具有与本机床工作性能相适应的高回转精度、刚度、抗振性、耐磨性和低温升，其结构必须很好能解决刀具和工具的装夹、轴承的配置、轴承间隙调整和润滑密封等问题。
26．为了保证主轴良好的润滑，减少摩擦发热，同时又能把主轴组件的热量带走，通常采用循环式润滑系统，用液压泵供油强力润滑，在油箱中使用油温控制器控制油液温度。
27．数控机床进给系统中的机械传动装置和器件具有高寿命、高刚度、无间隙、高灵敏
度和低摩擦阻力等特点。
28．数控机床导轨必须具有较高的导向精度、高刚度、高耐磨性，这样机床在高速进给时才具备不振动、低速进给不爬行等特性。目前数控机床使用的导轨主要有3种：贴塑滑动导轨、滚动导轨和静压导轨。
29．为了提高滚动导轨的刚度，对滚动导轨应进行预紧。预紧可提高接触刚度和消除间隙；在立式滚动导轨上，预紧可防止滚动体脱落和歪斜。
30．液压系统的工作总是由压力、流量、液流方向来实现的，可按照这些特征找出故障的原因并及时给予排除。
二、选择题
1．在数控机床上，__A __的含义。
A. PC、PLC、PMC具有完全相同
B. PC、PLC、PMC具有完全不相同
C．PC、PLC具有完全相同 D. PC、PLC具有完全不相同2．数控机床有报警显示的故障，这类故障又可分为__C__。
A．硬件报警显 B. 软件报警显示
C. 硬件报警显示与软件报警显示两种
3．诊断程序一般分为__B _。
A．两套：即启动诊断、在线诊断 B. 三套：即启动诊断、在线诊断和离线诊断
C. 在线诊断
4．当CNC系统出现故障或要判断系统是否真正有故障时，往往要停机检查，此时称为A _。
A．离线诊断 B. 启动诊断 C. 在线诊断
5．外观检查是指依靠___B__来寻找机床故障的原因。这种方法在维修中是常用的，也是首先采用的。
A．人的五官等感觉 B. 人的五官等感觉并借助于一些简单的仪器
C. 借助于一些简单的仪器
6．电网供电要满足数控机床正常运行所需总容量的要求，电压波动按我国标准不能超过_ B __，否则会造成电子元器件的损坏。
A. +15%～-15%
B. +10%～-15%
C. +20%～-20%
D. +25%～-25% 7. 为了安全和减少电磁干扰，数控机床要求良好的接地，接地电阻要小于___A___。
A. 4Ω～7Ω
B. 5Ω～8Ω
C. 3Ω～6Ω
D. 5Ω～10Ω
8. 数控机床不得有渗油、渗水、渗气现象。检查主轴运行温度稳定后的温升情况，一般其温度最高不超过70℃，温升不超过___A___。
A. 32℃
B. 23℃
C. 30℃
D. 20℃
9．配置FANOC0-TD系统的数控车床，在自动加工时，发现机床不执行螺纹加工程序。数控车床加工螺纹，其实质是主轴的转角与Z轴进给之间进行的插补。主轴的角位移通过主轴编码器进行测量。
由于主轴能正常旋转与变速，分析故障原因主要有_ D __。
A. 主轴编码器与主轴驱动器之间的连接不良
B. 主轴编码器故障
C. 主轴驱动器与数控装置之间的位置反馈信号电缆连接不良
D. 以上三种
10．主轴振动或噪声过大，首先要区别异常噪声及振动发生在主轴机械部分还是在电气驱动部分。检查出可能的故障_ D __。
A. 若在减速过程中发生，一般是由驱动装置造成的，如交流驱动中的再生回路故障
B. 若在恒转速时产生，可通过观察主轴在停车过程中是否有噪声和振动来区别；如存在，
则主轴机械部分有问题；
C. 检查振动周期是否与转速有关，如无关，一般是主轴驱动装置未调整好；如有关系，应检查主轴机械部分是否良好，测速装置是否正常。
D. 以上三种
11．要求主轴在正、反向转动时均可进行自动加、减速控制，并且加、减速时间要短。目前一般伺服主轴可以在_ A _内从静止加速到6000 r／min。
A. ls
B. 2s
C. 3s
D. 4s
12．当采用位置编码器作为位置检测器件时，由于安装不方便，主轴与编码器之间必须是_ A _的传动或将编码器直接安装在主轴轴端。
A. 1:1
B. 2:1
C. 3:1
D. 1:2
13．某配置SIEMENS 6RA26XX系列直流主轴驱动器的数控机床，开机后显示主轴报警。检查SIEMENS 6RA26XX系列直流主轴驱动器，发现报警的含义与提示是“电源故障”，其可能的原因有：_ D __。
A. 电源相序接反；
B. 电源缺相，相位不正确；
C. 电源电压低于额定值的80％
D. 以上三种
14. 当进给伺服系统出现故障时，通常有_ D _表现形式及故障产生原因。
A. 在CRT或操作面板上显示报警内容和报警信息，这是利用软件的诊断程序来实
现的； B. 利用进给伺服驱动单元上的硬件(如报警灯
或数码管指示，保险丝熔断等)显示报警驱动单元的故障信息；
C. 进给运动不正常，但无任何报警信息。
D. 以上三种
15．根据数控机床的规格、精度，主轴结构采用不同的轴承。一般高精度数控机床采用气体静压轴承；转速达__ B __以上的主轴采用磁力轴承或氮化硅材料的陶瓷滚珠轴承。
A. 20000 r／min以下
B. 20000 r／min以上
C. 30000 r／min以上
D. 30000 r／min以下
16．现在许多数控机床的主轴采用高级锂基润滑脂封闭方式润滑，每加一次油脂可以使用能 A ，简化了结构，降低了成本且维护保养简单，但是需要防止润滑油和油脂混合，通常采用迷宫式密封方式。
A. 7～10年
B. 7～8年
C. 3～5年
D. 5～8年
17．在自动换刀机床的刀具自动夹紧装置中，刀具自动夹紧装置的刀杆常采用 A 的大锥度锥柄，既利于定心，也为松刀带来方便。
A. 7∶24
B. 8∶24
C. 7∶20
D. 6∶20
18．接地的含义是提供一个等电位点或电位面。为了防止共地线阻抗干扰，在每个设备中可能有多种接地线，但概括起来__D___。
A. 保护地线(安全接地)
B. 工作地线(工作接地)
C. 屏蔽地线(屏蔽接地)
D. 可以分为以上三类
三、名词解释
1．启动自诊断
答：启动自诊断是指数控系统通电时，由系统内部诊断程序自动执行的诊断，它类似于计算机的开机诊断。
2. 测量装置
答：测量装置也称反馈元件，通常安装在机床的工作台或丝杠上，它将机床工作台的实际位移转变成电信号反馈给数控装置，供数控装置与指令值比较产生误差信号以控制机床向消除该误差的方向移动。此外，由测量装置和数显环节构成数显装置，可以在线显示机床坐标值，大大提高工作效率和工件的加工精度。常见测量装置有光电编码器、光栅尺、旋转变压器等。
3．直流伺服电动机存放要求
答：不要将直流伺服电动机长期存放在室外，也要避免存放在适度高，温度有急剧变化和灰尘多的地方；如需存放一年以上，应将电刷从电动机上取下来，否则容易腐蚀损坏换向器。
4．机床长期不运行时的保养
答：当机床长达几个月不开动的情况下，要对全部电刷进行检查，并认真检查换向器表面是否生锈。如有锈，要用特别缓慢的速度充分、均匀地运转，经过1～2h后再行检查，直至处于正常状态方可使用机床。
5．主轴驱动系统
答：主轴驱动系统是在数控系统中完成主运动的动力装置部分。主轴驱动系统通过传动机构转变成主轴上安装的刀具或工件的切削力矩和切削速度，配合进给运动加工出理想的零件。主轴的运动是零件加工的成形运动之一，其精度对零件的加工精度有较大的影响。
6．滚珠丝杠副
答：滚珠丝杠副是在丝杠和螺母之间以滚珠为滚动体的螺旋传动元件。它将电动机的旋转运动转化为工作台的直线运动。
7．导轨副
答：导轨副是数控机床的重要部件之一，它在很大程度上决定数控机床的刚度、精度和精
度保持性。
8．液体静压导轨
答：液体静压导轨是将具有一定压力的油液经节流器输送到导轨面的油腔，形成承载油膜，将相互接触的金属表面隔开，实现液体摩擦。这种导轨的摩擦系数小(约0.0005)，机械效率高；由于导轨面间有一层油膜，吸振性好；导轨面不相互接触，不会磨损，寿命长，而且在低速下运行也不易产生爬行。但是静压导轨结构复杂，制造成本较高，一般用于大型或重型数控机床。
9．刀库
答：刀库是加工中心机床的关键部件之一，在加工中心机床中用来存储和运送刀具的装置，其结构主要有盘式和链式两种。盘式刀库存储容量小(30把刀以下)，链式刀库的存储量较大。
10．气缸点检内容
答：①活塞杆与端面之间是否漏气；②活塞杆是否划伤、变形；③管接头、配管是否划伤、损坏；④气缸动作时有无异常声音；⑤缓冲效果是否合乎要求。
四、简答题
1. 数控机床维修人员应具备以下六条基本素质：
答：(1)工作态度要端正。应有高度的责任心和良好的职业道德。
(2) 具有较广的知识面。。
(3) 具有一定的外语基础和专业外语基础。
(4) 善于学习，勤于学习，善于思考。
(5) 有较强的动手能力和实验技能。
(6) 应养成良好的工作习惯。
2．数控机床通电试车前应检查以下五项内容。
答：(1)检查数控机床与电柜的外观；(2)粗调数控机床的主要几何精度；(3)进行安装前期工作后，再安装数控机床及机械部分；(4)通电调试；（5）检查有无异常情况。
3．参数设定错误引起的部分故障现象
答：(1)系统不能正常启动；
(2)数控机床不能正常运行；
(3)数控机床运行时经常报跟踪误差；
(4)数控机床轴运动方向或回零方向反；
(5)运行程序不正常；
(6)螺纹加工不能够进行，
(7)系统显示不正常；
(8)死机。
参数是整个数控系统中很重要的一部分，如果参数出现了问题可以引起各种各样的问题，所以在维修调试的时候一定要注意检查参数：首先排除因为参数设置不合理而引起的故障，再从别的位置查找问题的根源。
4．数控机床对进给驱动系统的五条要求是：
答：1．调速范围要宽2．定位精度要高；3．快速响应，无超调；4．低速大转矩，过载能力强；5．可靠性高。
5．数控机床对主轴驱动系统的要求
答：1．调速范围宽并实现无级调速；2.恒功率范围宽；3.具有4象限驱动能力；4.具有位置控制能力；5.具有较高的精度与刚度，传动平稳，噪音低；6.良好的抗振性和热稳定性。
6．主轴驱动系统的分类
答：主轴驱动系统包括主轴驱动器和主轴电动机。数控机床主轴的无级调速是由主轴驱动器完成。主轴驱动系统分为直流主轴驱动系统和交流主轴驱动系统，目前数控机床的主轴驱动多采用交流主轴驱动系统，即交流主轴电动机配备变频器(或主轴伺服驱动器控制)的方式。
7．对于工作正常的主轴驱动系统，应进行如下日常维护：
答：(1)电柜的空气过滤器每月应清扫一次；
(2)电柜及驱动器的冷却风扇应定期检查；
(3)建议操作人员每天注意主轴的旋转速度、异常振动、异常声音、通风状态、轴承温度、外表温度和异常臭味；
(4)建议维护人员每月对电刷、换向器进行检查；
(5)建议维护人员每半年对测速发电机、轴承、热管冷却部分、绝缘电阻进行检测。
8．导轨的防护
答：为了防止切屑、磨粒或冷却液散落在导轨面上而引起磨损、擦伤和锈蚀，导轨面上应
有可靠的防护装置。常用的刮板式、卷帘式和叠层式防护罩大多用于长导轨上。在机床使用过程中应防止损坏防护罩，对叠层式防护罩应经常用刷子蘸机油清理移动接缝，以避免碰壳现象的产生。
9．回转刀架换刀
答：数控车床上用得最多的就是电动回转刀架。主要有四工位转位刀架、六工位转位刀架及八工位转位刀架。其主要工作原理是选刀时刀架电动机正转，刀架转位，刀位信号到达后刀架电动机反转，刀架定位压紧。
10．在机器运行过程中，齿轮泵常见的故障有：
答：噪声严重及压力波动；输油量不足；泵工作不正常或有咬死现象
五、故障分析题
1．配置某系统的卧式加工中心出现故障。机床工作过程中突然发生Y、Z轴不能动作，发出401号报警。后来关机后再启动，还能继续工作，此后关机也不起作用（即不动了）。
答：（1）故障诊断：检查401号报警内容表：X、Y、Z轴速度控制“READY”信号断开。由此检查X、Y、Z轴的速度控制单元板，发现Y轴速度控制单元板（A06B-6045-C001）的TGLS 报警灯亮，说明是Y轴伺服系统的故障。提示可能原因有：
①印制电路板设定不合适；
②速度反馈电压没给或是断续给；
③电动机动力电缆没有接到速度控制单元T1板的5、6、7、8端子上或动力电缆短路。
（2）故障排除：经检查电动机动力电缆已烧断，更换电刷，故障排除。
2. 一普通数控车床，NC启动就断电，且CRT无显示。
答：（1）故障诊断：初步分析可能是某处接地不良，经过对各个接地点的检测处理，故障未排除。之后检查了一下CNC各个板的电压，用示波器测量发现数字接口板上集成电路的工作电压有较强的纹波，经检查电源低频滤波电容正常。
（2）故障排除：在电源两端并接一小容量滤波电容，启动机床正常，本故障由CNC系统电源抗干扰能力不强所致。
3．数控车床工作时突然停机。系统显示急停状态，并显示主轴温度报警。
答：（1）故障诊断：经过实际测量检查，发现主轴温度并没有超出允许的范围，故判断故障出现在温度仪表上，调整外围线路后报警消失。
（2）故障排除：更换新仪表后恢复正常。
4．一台日本H500／50卧式加工中心，开机时黑屏，操作面板上的NC电源开关已按下，红、绿灯都亮，查看电柜中开关和主要部分无异常，关机后重开，故障一样。
答：
（1）故障诊断：经查，故障是由多处损坏造成的。
（2）故障排除：在更换了显示器、显示控制板后屏幕出现了显示，使机床能进入其他的故障维修。
5. 进给伺服系统主电路检测部分异常在接通控制电源时或者运行过程中发生报警
答：
（1）故障诊断：①控制电源不稳定；②伺服驱动器故障。
（2）故障排除：①将电源恢复正常；②更换伺服驱动器。
6. 初次开机调试一台配置SIEMENS 810M及61lA交流伺服驱动的立式加工中心，在调试时，出现X轴过流报警。
答：（1）故障诊断：由于初次开机调机床为，可以确认驱动器、伺服均无故障，故障原因通常与伺服和驱动器之间的连接有关。对照SIEMENS 611A伺服驱动器说明书仔细检查发现该机床X轴伺服的三相电枢线相序接反。
（2）故障排除：正确连接后，故障排除。
7. 主传动系统的主轴发热。
答：
（1）故障诊断：①主轴轴承损伤或轴承不清洁；②主轴前端盖与主轴箱体压盖研伤；③轴承润滑油脂耗尽或润滑油脂涂抹过多。
（2）故障排除：①更换轴承，清除脏物；②修磨主轴前端盖，使其压紧主轴前轴承，轴承与后盖有0.02～0.05 mm间隙；③涂抹润滑油脂，每个3ml。
8. 刀具不能夹紧。
答：
（1）故障诊断：①蝶形弹簧位移量较小；②刀具松紧弹簧上的螺母松动。
（2）故障排除：①调整蝶形弹簧行程长度；②顺时针旋转松夹刀具弹簧上的螺母使其最大工作载荷不得超过13 kN。
9. 刀具夹紧后不能松开。
答：
（1）故障诊断：①松刀弹簧压合过紧；②液压缸压力和行程不够。
（2）故障排除：①逆时针旋转松夹刀具弹簧上的螺母使其最大工作载荷不得超过13 kN；
②调整液压压力和活塞行程开关位置。
10．活塞杆爬行和蠕动。
答：
（1）故障诊断：①缸内进人空气或油中有气泡；②液压缸的安装位置偏移；③活塞杆全长或局部弯曲；④缸内锈蚀或拉伤。
（2）故障排除：①松开接头，将空气排出；②安装时应检查，使之与主机运动方向平行；
③活塞杆全长校正直线度误差应小于等于0.03／100 mm或更换；④去除锈蚀和毛刺，严重时更换缸筒。
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数控机床故障诊断与维修试卷
数控机床故障诊断与维修试卷 一、填空（24分） 1、数控机床的自诊断包括_____________ 、______________ 、__________________ 三种类型。 2、数控机床的点检就是按_____________ 的规定，对数控机床进行 __________________ 的检查和维护。 3、故障的常规处理的三个步骤是_____________ 、________________ 、______________ 。 4、闭环控制的进给伺服系统包括三个环节是：_______________________________ 。 5、数控机床主轴性能检验时，应选择_______________ 三档转速连续___________________ 的启停，检验其动作的灵活性、可靠性。 6、主轴润滑的目的是为了减少___________________ ，带走_________________________ ，提高传动效率和回转进度。 7、导轨间隙调整时，常用压板来调整_________________ ，常用____________________ 来调整导轨的垂直工作面。 8、对于光电脉冲编码器，维护时主要的两个问题是：（1）__________________ ，（2 ）联接松动。 9、数控机床故障时，除非岀现___________________ 的紧急情况，不要___________________ ，要充分调查故障。 10、数控系统的故障诊断有______________ 、_________________ 和_________________ 三个阶段 11、干扰是影响数控机床正常运行的重要因数，常见的干扰有 ______________________________ 、____________ 和 ________________ 。 、选择题：（6分） 1、操作不当和电磁干扰引起的故障属于（） A）机械故障 B ）强电故障C）硬件故障 D ）软件故障 2、进行数控机床的几何精度调试时，对于关联项目精度要（） A）检测一气呵成B）检测一次完成C）检测一项，调整一项D）无所谓 3、用户对数控机床验收时，一般要求连续空运行（）不出故障，表明可靠性达到一定水平A）8小时B ）24小时C）96小时D ）一月 4、SINUMERIK810 数控系统最多可控制（）根轴 A) 4 B) 6 C) 8 D) 10 5、为提高数控机床的利用率，数控机床的开动率一般达到（） A) 100% B) 80 %~99% C) 30 %~50% D ) 60 %~70% 6、故障定位与检测应遵循以下原则，除了（） A）先一般后特殊B）先查输入后查输岀C）先专用后公用D）先机械后电气 三、简答题（30分） 1、进给伺服系统有哪些故障表现形式？哪些常见故障? 2、数控机床整个使用寿命可分为几个阶段，每个阶段设备的使用和故障发生各有什么特点? 3、数控机床的故障按故障发生的部件分类、按有无报警分类各有哪几种?
(完整版)华中数控车床常见故障诊断与维修毕业设计
毕业论文（设计）题目华中数控车床常见故障诊断与维修 班级 110217 专业数控设备应用与维护 分院工程技术分院 指导教师王锐
2013年 11 月 30 日 目录 摘要 (1) 第1章数控车床维修基础 (2) 1.1 数控车床维修的基本要求 (2) 1.2 故障的分析方法 (4) 1.3 维修的基本步骤 (5) 第2章华中系统的诊断与维修 (8) 2.1 CNC系统的主要故障 (8) https://www.360docs.net/doc/1b2142980.html,C系统软件故障纤细及其成因 (9) https://www.360docs.net/doc/1b2142980.html,C硬件故障现象及其成因 (9) 2.4 CNC系统的自诊断 (10) 第3章华中数控机床常见故障诊断及维修实例 (11) 3.1 数控机床出现急停故障 (11) 3.1.1机床一直处于急停状态，不能复位 (12) 3.1.2在自动运行的过程中，报跟踪误差过大引起的急停故障 (12) 3.1.3伺服单元报警引起的急停 (12) 3.1.4主轴单元报警引起的急停 (13) 3.2 机床回参考点（回零）故障 (13) 3.2.1参考点编码器类故障分析与维修 (13) 3.2.2回零重复性差或参考位置偏差 (14) 3.2.3参考点位置偏差一个栅格（参考点发生整螺距偏移） (15)
3.2.4回参考点时，出现超程报警 (15) 3.2.5回参考点过程中出现“软超程”报警 (16) 3.3 刀架故障 (16) 3.3.1刀架抬起不转动故障 (17) 3.3.2刀架旋转不止故障 (18) 3.3.3刀架定位不准故障 (18) 3.3.4刀架转动不到位故障 (19) 3.4 数控机床PLC故障诊断的方法 (19) 第4章设计小结 (21) 参考文献 (22) 致谢 (23) 摘要 系统可靠性是指数控系统在规定的条件和规定的时间内完成规定功 能的能力，故障是指系统在规定的条件和规定的时间内失去了规定的功能。 数控机床是复杂的大系统，它涉及光、机、电、液等很多技术，发生故障 是难免的。机械锈蚀、机械磨损、机械失效，电子元器件老化、插件接触 不良、电流电压波动、温度变化、干扰、噪声，软件丢失或本身有隐患、 灰尘，操作失误等都可导致数控机床出故障。为了便于维修，现将各系统 的结构简介和维修如下。 关键词: 数控机床故障诊断，影响，分析故障，排除故障 第1章数控车床维修基础 1.1 数控车床维修的基本要求
CAK系列数控车床维修实例
沈阳CAK系列数控车床维修实例 沈阳第一机床厂生产的CAK系列数控车床，主要用于轴类、盘类零件的精加工和半精加工，可以进行内、外圆柱表面、锥面、螺纹、镗孔、铰孔以及各种曲线回转体的加工，适合汽车、摩托车，电子、航天、军工等多种行业的机械加工，深得用户的一致好评。 但是，再好的产品，由于操作人员的使用不当，再加上机械零件的磨损、疲劳、失效，电器元件老化变质，以及恶劣的生产环境，又疏于保养，难免就会出现各种各样的故障。不过，在众多的机械和电气故障当中，百分之八十都是一般性的常见故障，这类故障却是生产设备出现频率最多的问题，但都能在很短时间内解决。再有百分之二十就是有一些难度的疑难故障了，需要假以时日才能解决故障。 要想设备少出故障，少停机，关键还得企业老板要重视设备的日常维护保养工作，不然故障停机时间太长，无法按时交货，只有哭晕在厕所了。 多年前在网络上写过一些维修的实例，全是实际工作中遇到的故障，主要就是那百分之八十的常见故障，纯属个人维修经验之杂谈，已好久都没有更新了，现抽空整理原来发布的维修实例，并更新了有记载的维修实例分享给大家，以解决实际生产中遇到的问题。 2020年8月18日
例1 、主轴无力（2007.6.26） CAK3675数车，系统：GSK980TD，变频器：沈阳北辰SC1000，主轴电机：5.5KW，主轴转速：200-3000（手动卡盘2000）。 用户反映才买的4台CAK3675机床，在低速50r/min，吃刀量1mm，F0.1mm出现闷车（即主轴停住），后在相同速度下，手逮住卡盘（注意，此法不可取，十分危险）也能使主轴停下。 此现象明显是转矩太低引起。 由于用户不了解变频调速原理，当变频器带普通电机长期运行时，由于散热效果变差，电机温度升高，所以不能长期低速运行，如果要低速恒转矩长期运行，必须使用专用变频电机。 再加上没有仔细看说明书，以为从0-2000转都能正常使用，按说明书要求最低转速是200转，低于此转速虽然也能转动，但转矩很低，将影响正常加工，应避免安排加工低于200转以下的工件。 北辰变频器是V/F控制方式，这种变频器本身就是在低速时输出转矩较低，要提高低速输出转矩，只能修改参数满足其要求。 主要有以下几个参数： 1、转矩提升（补偿）：根据现场情况适当增加设定值，加大后要十分注意电机的温度和电流，过大将会损坏电机； 2、中间输出频率电压； 3、最低输出频率电压。 参数1一般单独使用； 参数2、3在不使用1参数时使用，低速输出转矩不足时根据实际情况增大2、3参数设定值，如果出现启动时冲击较大，减小设定值。 本例适当增大设定值后问题解决。 其它变频器也可以参照本例。 强烈建议不要长期在机床规定最低主轴转速下运行。 以上方法，仅供参考。 例2 、Z轴运行不稳（2007.6） 机型：CAK50135nj ，系统：GSK980TD 故障现象： 快移倍率100％的情况下，在自动运行G00时，Z轴出现一冲一冲的现象，快移倍率50％的情况下，则无此现象； 快移倍率50％、100％的情况下，手动快移也无一冲一冲的现象。 排除方法： 初步分析是Z轴的快移加减速时间参数不合适造成，原Z轴加减速时间参数25＃＝80，由于不同机床有不同的机械性能，故根据现场情况试把参数减小为60，下电后再上电，故障排除。 注：加减速特性调整 加减速时间常数越大，加速、减速过程越慢，机床运动的冲击越小，加工时的效率越低；加减速时间常数越小，加速、减速过程越快，机床运动的冲击越大，加工时的效率越高。
数控机床维修调试试题
数控机床维修调试试题 数控机床维修调试试题（１） 1、故障率浴盆三个时期失效期、稳定期、老化期。 2、报警显示的故障和无报警显示的故障→：报警显示的故障可分为①硬件显示的故障与②软件显示的故障 3、衡量数控机床可靠性的主要指标是平均无故障时间（MTBF），它是指数控机床在一个比较长的使用过程中，两次故障间隔的平均时间。 4、平均修复时间(MTTR)是指数控机床在寿命范围内，每次从出现故障开始维修，直至能正常工作所用的平均时间。平均有效度(A)→1是考核机床可靠性和可维修性的指标. 5、硬件故障是指数控装置的印刷电路板上的集成电路芯片、分立元件、接插件以及外部连接组件等发生的故障。软件故障是指数控系统加工程序错误，系统程序和参数的设定不正确或丢失，计算机的运算出错等。干扰故障是指由于内部和外部干扰引发的故障。 6、数控机床故障维修原则：①先外部后内部；②先机械后电气；③先静后动；④先公用后专用；⑤先简单后复杂；⑥先一般后特殊。 7、试探交换法：维修人员可以利用备用的印刷电路板、集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分。 8、数控机床检测验收内容：①机床外观检查；②机床性能及CNC功能试验；③机床几何精度检查；④机床定位精度检查；⑤机床切削精度检查；⑥最终验收。 9、点检就是按照有关维护文件的规定，对设备进行定点、定时地检查和维护。 10、数控机床主运动传动链的两端部件是主电动机与主轴，它的功用是把动力源（电动机）的运动及动力传递给主轴，使主轴带动卡盘夹持工件旋转实现主运动，并满足数控车床主轴变速和换向的需求。 11、额定转速至最高转速之间为调磁调速，恒功率输出；最低转速至额定转速之间为调压调速，恒扭矩输出。 12、主轴两种新型润滑方式：①油气润滑方式；②喷注润滑方式。 13、数控机床主轴的准停装置分接触式和非接触式两种。 14、润滑、冷却系统：—→数控的润滑系统主要包括对机床导轨、传动齿轮、滚珠丝杆及主轴箱，其形式有电动间歇润滑泵和定量式集中润滑泵。
数控机床的故障分析及消除措施
山东广播电视大学 毕业论文（设计）评审表题目___数控机床的故障分析及消除措施 姓名孙中波教育层次专科 学号省级电大山东广播电视大学专业市级电大泰安广播电视大学指导教师于婷教学点宁阳
目录 摘要与关键词 (3) 1、引言 (3) 2、数控机床故障诊断分析 (3) 2.1数控机床的故障规律 (3) 2.2数控机床故障诊断的一般步骤 (4) 2.3数控机床的常用检修方法 (5) 3、数控机床常见故障诊断与维修 (6) 3.1数控机床机械结构故障诊断与维修 (6) 3.2常见伺服系统故障及诊断 (11) 3.3数控机床P L C故障诊断方法 (13) 4、数控机床常见故障诊断及维修实例 (14) 结论 (16) 致谢 (16) 参考文献 (17)
题目：数控机床的故障分析及消除措施 【摘要】本文主要研究数控机床故障分析及消除措施的相关内容。从数控机床故障诊断的基础内容谈起，介绍数控机床故障规律，故障诊断的一般步骤及方法。接着讲述数控机床的常见故障，包括机械故障、伺服系统故障、PLC等电气故障。最后通过实例具体介绍数控机床故障产生后分析处理的过程。从而得知，数控机床维修是一门复杂的技术，要熟悉数控机床的各个部分，理论加实践，提高工作效率。 【关键词】数控机床、故障、诊断、维修 1 引言 数控技术是现代机械制造工业的重要技术装备，也是先进制造技术的基础技术装备。随着电子技术的不断发展，数控机床在我国的应用越来越广泛，但由于数控机床系统及其复杂，又因大部分具有技术专利，不提供关键的图样和资料，所以数控机床的维修成为了一个难题。论文将涉及数控机床简单介绍、故障现象描述或给出典型实例、故障的成因的分析和论证、故障诊断过程及消除故障的措施等内容。本论文将参考相关资料，根据自己的实际工作经验进行编写，力求为广大数控机床维修者提供可借鉴的经验。 2 数控机床故障诊断分析 数控机床是个复杂的系统，一台数控机床既有机械装置、液压系统，又有电气控制部分和软件程序等。组成数控机床的这些部分，由于种种原因，不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障，导致数控机床不能正常工作。这些原因大致包括：机械锈蚀、磨损和失效；元器件老化、损坏和失效；电气元件、接插件接触不良；环境变化，如电流或电压波动、温度变化、液压压力和流量的波动以及油污等；随机干扰和噪声；软件程序丢失或被破坏等。此外，错误的操作也会引起数控机床不能正常工作。数控机床维修的关键是故障的诊断，即故障源的查找和故障定位。一般讲根据不同的故障类型，采用不同的故障诊断方法。 2.1数控机床的故障规律： 在整个使用寿命期，根据数控机床的故障频度大致分为 3 个阶段，即早期故障期、偶发故障期和耗损故障期。 1.早期故障期：早期故障期的特点是故障发生的频率高，但随着使用时间的增加
数控机床故障诊断与维修试题
数控机床故障诊断与维修试题 一、填空题（每空1分，共20分） 1、滚珠丝杠螺母副，按滚珠返回的方式不同可以分为（内循环式）和（外循环式）两种。 2、导轨副的维护一般包括（导轨副的润滑）、（滚动导轨副的预紧）和（导轨副的防护）。 3、数控机床自动换刀装置的形式有（回转刀架换刀）、（更换主轴头换刀）和（带刀库的自动换刀）。 4、数控机床上常用的刀库形式有（直线式刀库）、（盘式刀库）、（链式刀库）和（密集形格子式刀库）。 5、刀具常用交换方式有（顺序选刀）和（任意选刀）两类。 6、滚珠丝杠螺母副的润滑油为（一般机油或90～180#透平油、140#或N15主轴油），而润滑油一般采用（锂基润滑脂）。 7、数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、（直线控制）和（轮廓控制）等几种。 8、数控机床的自动换刀装置中，实现（刀库）和机床（主轴）之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。 二、选择题（每小题2分，共20分） 1、数控车床床身中，排屑性能最差的是（A）。 A、平床身 B、斜床身 C、立床身 2、一般数控铣床是指规格（B）的升降台数控铣床，其工作台宽
度多在400mm以下。 A、较大 B、较小 C、齐全 D、系列化 3、采用数控机床加工的零件应该是（B）。 A、单一零件 B、中小批量、形状复杂、型号多变的零件 C、大批量零件 4、数控机床四轴三联动的含义是（ B）。 A、四轴中只有三个轴可以运动 B、有四个控制轴，其中任意三个轴可以联动 C、数控系统能控制机床四轴运动，其中三个轴能联动 5、数控机床主轴锥孔的锥度通常为7：24，之所以采用这种锥度是为了（C）。 A、靠摩擦力传递扭矩 B、自锁 C、定位和便于装卸刀柄 D、以上几种情况都是 6、目前，在我国数控机床的自动换刀装置中，机械手夹持刀具的方法多采用（ A） A、轴向夹持 B、径向夹持 C、法兰盘式夹持 7、数控机床导轨按接触面的摩擦性质可分为滑动导轨、滚动导轨和（B）导轨三种。 Ａ、贴塑Ｂ、静压Ｃ、动摩擦Ｄ、静摩擦 ８、数控机床自动选择刀具中任选刀具的方法是采用（A）来选刀换刀。 A、刀具编码 B、刀座编码 C、计算机跟踪
数控机床故障诊断与维修论文1
数控机床故障诊断与维修论文 题目：数控机床的故障分析及消除措施 姓名： 学号： 院系： 专业： 班级： 日期：2011.12.09
摘要 本文主要研究数控机床故障分析及消除措施的相关内容。从数控机床故障诊断的基础内容谈起，介绍数控机床故障规律，故障诊断的一般步骤及方法。接着讲述数控机床的常见故障，包括机械故障、伺服系统故障、PLC等电气故障。最后通过实例具体介绍数控机床故障产生后分析处理的过程。从而得知，数控机床维修是一门复杂的技术，要熟悉数控机床的各个部分，理论加实践，提高工作效率。 1 引言 数控机床是一种高效的自动化机床，他综合了计算机技术，自动化技术，伺服驱动，精密测量和精密机械等各个领域的新的技术成果，是一门新兴的工业控制技术。由于其经济性能好，生产效益高，在生产上处于越来越重要的地位。为了提高机床的使用率，提高系统的有效度，结合工作实际浅谈一下数控系统故障处置和维修的一般方法。以提高数控机床的维修技术。 2 数控机床故障诊断 2.1数控机床的故障规律 与一般设备相同，数控机床的故障率随时间变化的规律可用图1所示的浴盆曲线表示。在整个使用寿命期，根据数控机床的故障频度大致分为 3 个阶段，即早期故障期、偶发故障期和耗损故障期。 早期故障期：早期故障期的特点是故障发生的频率高，但随着使用时间的增加迅速下降。 偶发故障期：数控机床在经历了初期的各种老化、磨合和调整后，开始进入相对稳定的正常运行期。在这个阶段，故障率低而且相对稳定，近似常数。偶发故障是由于偶然因素引起的。 耗损故障期：耗损故障期出现在数控机床使用的后期，其特点是故障率随着运行时间的增加而升高。出现这种现象的基本原因是由于数控机床的零部件及电子元器件经过长时间的运行，由于疲劳、磨损、老化等原因，寿命已接近衰竭，从而处于频发故障状态。 2.2 数控机床故障诊断的一般步骤 无论是处于哪一个故障期，数控机床故障诊断的一般步骤都是相同的。当数控机床 发生故障时，除非出现危险及数控机床或人身安全的紧急情况，一般不要关断电源，要
数控机床维修技术简述及维修实例
数控机床维修技术简述及维修实例 Revised on November 25, 2020
数控机床维修技术简述及维修实例 摘要本文主要介绍电子数控系统检修的一些知识，对一些常见的电子故障进行总结归类，并在每类故障后加以故障实例，以加深读者对数控机床维修技术理论的认识。 【关键词】电子数控故障诊断检修技术 1 常用电子数控的故障诊断和排除方法 首先确认故障现场，通过操作者或者自行调查故障现象，充分掌握故障信息。列出故障部位的全部疑点，分析故障原因，制定排除故障的方案。 按照电子数控系统故障排除普遍使用的方法，大致可以分为以下几种：（1）CNC故障自诊断及故障报警号；（2）初始化复位法；（3）功能参数封锁法；（4）动态梯形图诊断法；（5）原理分析法；（6）备件置换法；（7）同类对换法；（8）使能信号短接法；（9）参数检查法；（10）直观法；（11）远程诊断法 2 电子数控系统的常见故障分析 根据电子数控系统的构成、工作原理等特点，结合在维修中的经验，将常见的故障部位及故障现象分析如下。 位置环
就是电子数控系统发出位置控制指令，位置检测系统将反馈值与设定值相比较。它具有很高的工作频度，所处的位置条件一般比较恶劣，也最容易发生故障。 常见的故障有：（1）位控环报警：可能是测量回路开路，位置控制单元内部损坏；（2）不发指令就运动，可能是位置控制单元故障，测量元件损坏；（3）测量元件故障，一般表现为无反馈值，机床回不了基准点，可能的原因是光栅或读数头脏了，光栅坏了。 故障实例：一台青海第一机床厂生产的数控加工中心，在加工过程中所加工的位置与设定位置出现明显的偏差。首先分析故障原因，此程序在之前使用过，并未出现此现象。故可排除程序问题。经过查找轴参数发现伺服轴除了转台所在的C轴都是有两个测量系统即全闭环。观察设备运行时两个测量系统的数值发现当伺服轴运行到预定位置的时候Y轴的两个测量系统检测值相差很大，怀疑Y轴的光栅尺检测的位置反馈数值是不对的。为进一步确定故障是Y 轴光栅尺检测的问题，将Y轴改为半闭环，重新运行该程序，则本次运行的编码器测量值与正确位置相一致，确诊为光栅尺故障。
(答案)数控机床故障诊断与维修试题
一、填空题（每空1分，共20分） 1、滚珠丝杠螺母副，按滚珠返回的方式不同可以分为（内循环式）和（外循环式）两种。 2、导轨副的维护一般包括（导轨副的润滑）、（滚动导轨副的预紧）和（导轨副的防护）。 3、数控机床自动换刀装置的形式有（回转刀架换刀）、（更换主轴头换刀）和（带刀库的自动换刀）。 4、数控机床上常用的刀库形式有（直线式刀库）、（盘式刀库）、（链式刀库）和（密集形格子式刀库）。 5、刀具常用交换方式有（顺序选刀）和（任意选刀）两类。 6、滚珠丝杠螺母副的润滑油为（一般机油或90～180#透平油、140#或N15主轴油），而润滑油一般采用（锂基润滑脂）。 7、数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、（直线控制）和（轮廓控制）等几种。 8、数控机床的自动换刀装置中，实现（刀库）和机床（主轴）之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。 一、选择题 1、数控车床床身中，排屑性能最差的是（ A ）。A、平床身 B、斜床身 C、立床身 2、一般数控铣床是指规格（ B ）的升降台数控铣床，其工作台宽度多在400mm以下。A、较大 B、 较小 C、齐全 D、系列化 3、采用数控机床加工的零件应该是（ B ）。A、单一零件B、中小批量、形状复杂、型号多变的零件 C、大批量零件 4、数控机床四轴三联动的含义是（ B ）。A、四轴中只有三个轴可以运动 B、有四个控制轴，其中任意三个轴可以联动C、数控系统能控制机床四轴运动，其中三个轴能联动 5、数控机床主轴锥孔的锥度通常为7：24，之所以采用这种锥度是为了（ C ）A、靠摩擦力传递扭矩 B、自锁 C、定位和便于装卸刀柄 D、以上几种情况都是 6、目前，在我国数控机床的自动换刀装置中，机械手夹持刀具的方法多采用（ A ）A、轴向夹持 B、径向夹持 C、法兰盘式夹持 7、数控机床导轨按接触面的摩擦性质可分为滑动导轨、滚动导轨和（ B ）导轨三种。Ａ贴塑Ｂ静压Ｃ动摩擦Ｄ静摩擦 ８、数控机床自动选择刀具中任选刀具的方法是采用（ A ）来选刀换刀。 A、刀具编码 B、刀座编码 C、计算机跟踪 9、数控机床的回转运动通常是由（ B ）实现的。A、分度工作台 B、数控回转工作台C、主轴的摆动 10、双导程蜗杆副消除传动侧隙的方法是（ C ）。Ａ、缩小蜗轮蜗杆的中心距Ｂ、增大蜗轮蜗杆的中心距Ｃ、使蜗杆产生轴向移动 二、判断题（每小题2分，共２０分） １、加工中心是可以完成一个工件所有加工工序的数控机床。（×） ２、主轴上刀具松不开的原因之一可能是系统压力不足。（√） ３、对于一般数控机床和加工中心，由于采用了电动机无级变速，故简化了机械变速机构。（√） ４、数控机床进给传动机构中采用滚珠丝杠的原因主要是为了提高丝杠精度。（×） ５、数控机床传动丝杠的反方向间隙是不能补偿的。（×） ６、自动换刀装置只需满足换刀时间短、刀具重复定位精度高的基本要求即可。（×） ７、数控机床对刀具的要求是高的使用寿命、高的交换精度和快的交换速度。（√） ８、有安全门的加工中心，在安全门打开的情况下也能进行加工。（×） ９、造成液压卡盘失效故障的原因，一般是液压系统故障。（×） １０、闭环控制系统是不带反馈装置的控制系统。（×） 三、简答题（每小题10分，共４０分） １、简述数控机床对进给系统机械部分的要求。 答：（1）减少摩擦为了提高数控机床进给系统的快速响应性能和运动精度，必须减小运动件的摩擦阻力和动、静摩擦因数之差。尤其是减少丝杆传动和工作台运动导轨的摩擦，以消除低速进给爬行现象，提高整个伺服系统的稳定性。在数控机床上广泛采用滚珠丝杆和滚动导轨以及塑料滑动导轨和静压导轨来减少摩擦。在减少摩擦力的同时，还必须考虑运动部件要有适当的阻尼，以保证系统的稳定性。 （2）减少运动惯量进给系统由于经常要进行启动、停止、变速或反向，若机械传动装置惯量大，会增大负载并使系统动态性能变差。因此，在满足强度与刚度的前提下，应尽可能减小运动部件的质量以及各传动元件的尺寸，以提高传动部件对指令的快速响应能力。 （3）消除传动间隙机械间隙是造成进给系统反向死区的另一个主要原因，因此，对传动链的各个环节，包括齿轮副、丝杠螺母副、联轴器及其支撑部件等，均应采用消除间隙的结构措施。 （4）提高传动精度和刚度进给传动系统的高传动刚度主要取决于丝杠螺母副（直线运动）或蜗轮蜗杆副（回转运动）及其支撑部件的刚度。如果刚度不足，在摩擦阻力的作用下会导致工作台产生爬行现象以及造成反向死区，影响传动准确性。缩短传动链，合理选择丝杠螺母副及支撑部件等预紧，是提高传动刚度的有效途径。（5）使用维护方便数控机床进给系统的结构设计应便于维护和保养，最大限度地减少维修工作量，以提高机床利用率。２、顺序方式和任选方式的选刀过程各有什么特点？ 答：（1）顺序选刀是将刀具按加工工序的顺序依次插入刀库的刀套中，加工时按顺序调刀。其优点结构简单、不需要刀具识别装置、驱动控制也简单，工作可靠。但若要加工不同的零件就必须重调刀具的安装顺序，顺序不能搞错，因而操作繁琐。 （2）任选刀具的换刀方式分为刀具编码、刀套编码、和记忆等。刀具编码或刀套编码需要在刀具或刀套上安装编码识别装置，换刀时通过识别装置，根据换刀指令代码，在刀库中寻找出所需要的刀具。目前，绝大多数加工中心都选用记忆方式任选换刀，这种方式能将刀具号和刀库中的刀套位置对应的记忆在数控系统的PLC中，无论刀具放在哪个刀套内都始终记忆住其位置。刀库上装有位置检测装置，可以检测出每个刀套的位置。这样刀具就可以任意取出并送回。此外，刀库上还设有机械原点，使每次选刀时就近选取。 ２、数控机床机械故障的常规处理步骤有哪些？ 答：（1）注意故障信息①机械故障发生时报警号和报警提示是什么，那些指示灯和发光管指示了什么报警，系统处于何种工作状态，系统的自诊断结果是什么。②故障发生哪个部位，执行何种指令，故障发生前进行了何种操作，轴处于什么位置，与指令值的误差量有多大。③以前是否发生过类似故障，现场有无异常现象等。（2）分析故障原因 ①要在充分调查现场，掌握第一手资料的基础上，把故障问题正确的列出来，把故障现象表述清楚。 ②善于运用发散思维，尽可能列出故障的原因以及每种可能解决的方法，进行综合、判断和筛选，最后找出解决方案。 ③对故障进行深入分析的基础上，预测故障原因并拟定检查的内容、步骤和方法。 （3）检测、排除故障①先查外部后查内部。②先查机械后查电气。③先简单后复杂。 ４、与ＰＬＣ有关的故障检测思路和方法有哪些？ 答：（1）、根据故障信号诊断故障；（2）、根据动作顺序诊断故障；（3）、根据控制对象原理诊断故障；（4）、根
数控机床故障诊断与维修论文概要
数控机床故障诊断与维修论文 摘要:数控机床故障诊断数控机床是个复杂的系统,一台数控机床既有机械装置、液压系统,又有电气控制部分和软件程序等。组成数控机床的这些部分, 由于种种原因,不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障,导致数控机床不能正常工作。故障诊断是进行数控机床维修的第一步,它不仅可以迅速查明故障原因,排除故障,也可以起到预防故障发生与扩大的作用。文章结合数控机床中几个故障的维修实例,说明加强理论学习,适当了解数控系统硬件的相关连接及工作原理，了解PLC与外部器件的联系，并注重系统保养，对于准确维修数控机床故障, 降低机床故障率具有重要意义。 关键词: 数控机床PLC ;故障诊断; 故障维修 一、数控机床故障诊断的基本方法 数控设备是一种自动化程度较高,结构较复杂的先进加工设备,是企业的重点、关键设备。要发挥数控设备的高效益,就必须正确的操作和精心的维护,才能保证设备的利用率。正确的操作使用能够防止机床非正常磨损, 避免突发故障; 做好日常维护保养,可使设备保持良好的技术状态, 延缓劣化进程,及时发现和消灭故障隐患,从而保证安全运行,故障诊断是进行数控机床维修的第一步,它不仅可以迅速查明故障原因, 排除故障, 也可以起到预防故障的发生与扩大的作用。一般来说, 数控机床的故障诊断方法主要有以下几种: （一常规诊断法 对数控机床的机、电、液等部分进行的常规检查, 通常包括:（1 检查电源的 规格（包括电压、频率、相序、容量等是否符合要求；（2CNC、伺服驱动、主轴驱动、电机、输入/输出信号的连接是否正确、可靠；（3CNC、伺服驱动等装置内的印制电路板是否安装牢固, 接插部位是否有松动；（4CNC、伺服驱动、主轴驱动等部分的设定端、电位器的设定、调整是否正确；（5液压、气动、润滑部件的油
数控机床机械故障诊断及处理
数控机床机械故障诊断及处理 梁毅陈功福孙继 （中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，四川绵阳６２１９００） ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＴｒｏｕｂｌｅｓＤｉａｇｎｏｓｉｓａｎｄＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅＭｅｔｈｏｄｓｏｆＮＣＭａｃｈｉｎｅ ＬＩＡＮＧＹｉ，ＣＨＥＮＧｏｎｇｆｕ，ＳＵＮｊｉ （ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭａｃｈｉｎｅｒｙＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎａＡｃａｄｅｍｙｏｆ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＰｈｙｓｉｃｓ，Ｍｉａｎｙａｎｇ６２１９００，ＣＨＮ） 机床在运行过程中，机械零部件受到力、热、摩擦及磨损等多种因素的作用，使传动副之间的间隙加大，运动件间的联接松动，产生相互撞击、振动，直接影响机床的传动精度和工件的加工质量，严重时将会损坏零部件，或者产生机械结构变形，致使执行机构不能完成功能任务或达不到质量要求。其故障主要分为动作性故障、功能性故障、结构性故障和使用性故障。现结合在维修中遇到的实例分析前三类机械故障的表现形式及其故障诊断与处理方法。 １动作性故障 动作性故障主要指机床各执行部件动作故障，如刀具夹不紧或松不开，刀库刀盘不能定位或不能被松开，旋转工作台不转等，这类故障一般有报警提示。诊断这类故障，需要根据报警提示的内容和执行部件的动作原理及顺序进行相关的检查，找到故障点后对产生故障点的零部件进行修复或更换即可。 故障现象１：数控立车换刀，刀库选刀时出现机械撞击的声音，选刀未完成就停止了。 故障分析与处理：根据现场观察可能是选刀时刀杆的四方块在圆形的选刀槽中的位置偏差引起与选刀槽之间的摩擦撞击。如果ｘ轴回参考点时位置发生变化，就可能使拉刀杆的四方块在选刀槽中的位置发生偏移而与选刀槽的边沿发生撞击。修改ｘ轴参考点栅格偏移量，使刀杆的四方块在选刀槽中的位置居中。选刀时仍出现上述故障，并且有时选刀未完成就停止，手动旋转刀库都不能动弹。由于刀库罩的遮挡，不能观察选刀的动作，因此拆卸该罩，这时观察选刀动作发现选刀时液压拔销不到位，从而出现液压拔销与刀库盘发生摩擦撞击，有时被机械卡死。而液压拔销是通过液压缸的活塞推动连杆机构，液压缸的活塞与连杆之间是通过螺纹连接起来的，如图１所示。该螺纹由于长时间的运动及振动引起活塞上的销钉脱落而 ?１４６?发生移位，使得活塞与连杆之问的距离变长，而液压缸的移动距离是固定的，因此连杆的移动距离变短，这样销子不能完全从销钉孔中被拔出而出现上述故障。通过反复调整活塞与连杆机构的长度后选刀正常，并上好销钉，故障再也没出现。 刀盘拔镑螺母保持弹簧 图１刀盘液压拔镇示意图 叠 故障现象２：数控电子速焊机的旋转工作台旋转时出现３０号报警（Ｃ轴驱动错误）。 故障分析及处理：该旋转工作台是由直流伺服电动机驱动的，由松下的驱动器驱动，规格为ＲＴＳｔｒｉ１０Ａ／６０Ｖ。电动机速度经变速箱减速后带动旋转工作台，因此根据故障现象分析电气、机械故障均有可能。打开控制柜发现Ｃ轴的空开Ｑ３９跳闸，合上后再让Ｃ轴运转，瞬间测得电动机电流为１２Ａ，已超过驱动器的最大电流１０Ａ，致使Ｑ３９仍然跳闸。据此判断可能是驱动器故障，或电动机故障，或减速器故障。让电动机与减速器脱开空运转正常，测得电动机电流为０．７Ａ，因此故障有可能是机械故障，也可能是驱动器或电动机带负荷的能力不够所致。由于ｘ、ｙ、Ｃ三个轴的驱动器完全一致，因此把ｌ，轴的驱动器与ｃ轴的驱动器互换，结果ｙ轴运行正常，因此排除驱动器故障。该旋转工作台有高、低速两档，从减速器电动机侧手动盘两档对比发现高速档比低速档明显费劲。据此判断可能是高速档减速器故障。整体拆下该变速器，再次手动盘减速器很沉。由于没有该变速器的资料，不清楚内部结构，由ＣＴ机测出其内部结构知道该减速器 为行星齿轮的减速器。拆卸该减速器，没发现齿损，也 脚到２００童８茎翁Ｉ磐 ＼～／’十■‘Ｍ 万方数据
数控机床故障诊断与维修现状和发展趋势
数控机床故障诊断与维修现状和发展趋势 数控机床故障诊断数控机床是个复杂的系统，组成数控机床的这些部分，由于种种原因，不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障，导致数控机床不能正常工作。故障诊断是进行数控机床维修的第一步,它不仅可以迅速查明故障原因，排除故障,也可以起到预防故障发生与扩大的作用。 一、数控机床故障诊断的基本方法 数控设备是一种自动化程度较高，结构较复杂的先进加工设备，是企业的重点、关键设备。要发挥数控设备的高效益，就必须正确的操作和精心的维护，才能保证设备的利用率。正确的操作使用能够防止机床非正常磨损，避免突发故障；做好日常维护保养，可使设备保持良好的技术状态，延缓劣化进程，及时发现和消灭故障隐患，从而保证安全运行，故障诊断是进行数控机床维修的第一步，它不仅可以迅速查明故障原因，排除故障，也可以起到预防故障的发生与扩大的作用。一般来说，数控机床的故障诊断方法主要有以下几种： (一)常规诊断法 对数控机床的机、电、液等部分进行的常规检查，通常包括:(1) 检查电源的规格(包括电压、频率、相序、容量等)是否符合要 求;(2)CNC、伺服驱动、主轴驱动、电机、输入/输出信号的连接是否正确、可靠；(3)CNC、伺服驱动等装置内的印制电路板是否安装牢固，接插部位是否有松动；(4)CNC、伺服驱动、主轴驱动等部分的设定端、电位器的设定、调整是否正确；(5)液压、气动、润滑部件的油压、气压等是否符合机床要求;(6)电器元件、机械部件是否有明显的损坏。(二)状态诊断法 通过监测执行元件的工作状态判定故障原因。在现代数控系统中伺服进给系统、主轴驱动系统、电源模块等部件主要参数的动、静态检测,及数控系统全部输入输出信号包括内部继电器、定时器等的状态,也可以通过数控系统的诊断参数予以检查。(三)动作诊断法通过观察、监视机床的实际动作，判断动作不良部位，并由此来追溯故障源。 (四)系统自诊断法 这是利用系统内部自诊断程序或专用的诊断软件，对系统内部的关键硬件以及系统的控制软件进行自我诊断、测试的诊断方法。主
数控机床口试考试试题及答案
一、判断题 1、在数控机床的检修中，应该遵循先电后机原则。（×） 2.数控机床的价格与数控机床的定位精度存在着一定的正比关系。（√） 3、在夏天为了使数控系统能超负荷长期工作，可以采取打开数控柜的门来散热。（×） 4、只要是数控机床都能进行多头螺纹加工。（X） 5、有安全门的加工中心，在安全门打开的情况下也能进行加工。（X） 6、数控机床是在普通机床的基础上将普通电气装置更换成CNC控制装置。（×） 7.滚珠丝杠副由于不能自锁，故在垂直安装应用时需添加平衡或自锁装置。（√） 8.主轴准停装置分机械控制和电气控制两种形式。 ( √ ) 二、填空题 1、在步进电机上每输入一个电脉冲，步进电机就转动一个角度，这个角度称为步距角（或者叫脉冲当量）。 2、当数控机床处于闲置时，要经常给数控系统通电，让机床空运行。 3、尽量少开数控柜柜门和强电柜柜门是为了防止加工车间空气中漂浮的灰尘、油雾和金属粉末落在印刷线路板或电子组件上。 4．分阶测量法有电阻测量法和电压测量法两种，测量电阻时先断电源。 5、数控系统更换电池时一般要在数控系统通电状态下进行。 三、选择题 1、机床故障源查找的一般原则是（C ）。 A、从易到难，从内到外 B、从难到易，从内到外 C、从易到难，从外到内 D、从难到易，从外到内 2、对于简单低值、利用率低、维修性好或修理不复杂且出现故障停机不影响生产大局的设备，维修经济性最好的维修方式是（A ）；在现代化大生产中，最应提倡的维修方式是（C）。 A 事后维修 B 定期维修 C 状态维修 D 事前维修
3、在旋转电动机转轴时，感觉不正常，说明（C）部分有故障 A电路 B 绕组 C 机械 D 接头 4、在数控机床的使用过程中，由于零部件及电子元件出现疲劳、磨损、老化等，使系统处于频发故障状态。这一期间属于数控机床故障出现的（ B ）阶段？ A、磨合期 B、衰退期 C、稳定工作期 D、诊断期 5、在电机连续运行电路中，按启动按钮或强按接触器电机不转，电机有“嗡嗡”声，松开时接触器主触点只有两触点有火花。则可能是(D)原因。。 A．短路 B．无电源 C．缺负载 D．缺相 6、试车要注意无严重跳火、冒火、异常气味、异常声音等现象，一经发现应立即（D），切断电源。 A 报告 B 闪开 C 诊断 D 停车 7、开环和闭环控制系统主要区别在于有无（） A.数控装置 B.驱动装置 C.伺服装置 D.反馈装置 8、限位开关在机床中起的作用是 D 。 A 短路开关 B 过载保护 C 欠压保护 D 行程控制 9.数控机床中，码盘是 A 反馈元件。 A 位置 B 温度 C 压力 D 流量 10．光栅尺是（ D ） A.一种能够准确地直接测量位移的工具 B.一种数控系统的功能模块 C.一种能够间接检测直线位移或角位移的伺服系统反馈元件 D.一种能够间接检测直线位移的伺服系统反馈元件 11、数控机床每次接通电源后在运行前首先应做的是（ C ）。 A．给机床各部分加润滑油 B. 检查刀具安装是否正确 C. 机床各坐标轴回参考点 D. 工件是否安装正确 问答题： 1、数控装置的作用是什么？ 数控装置的作用是将输入装置输入的数据通过内部的逻辑电路或控制软件进行编译、运算和处理后，输出各种信息和指令，用以控制机床的各部分进行规定的动作。 2、伺服驱动装置的作用是什么？ 答：在数控机床上，伺服驱动装置的作用主要有两个方面：一是使坐标轴按照数控装置给定的速度运行；二是使坐标轴按照数控装置给定的位置定位。 3、测量反馈装置的作用是什么？
数控机床故障诊断与维修基本概念(上)
数控机床故障诊断与维修第1章数控机床故障诊断与维修的基本概念 1．1 数控机床故障诊断与维修的意义 一、数控机床的组成 数控机床由数控装置、伺服驱动装置、检测反馈装置和机床本体四大部分组成，再加上程序的输入/输出设备、可编程控制器、电源等辅助部分。 1. 数控装置(数控系统的核心)由硬件和软件部分组成，接受输入代码经缓存、译码、运算插补）等转变成控制指令，实现直接或通过PLC对伺服驱动装置的控制。 2. 伺服驱动装置是数控装置和机床主机之间的联接环节，接受数控装置的生成的进给信号，经放大驱动主机的执行机构，实现机床运动。 3. 检测反馈装置是通过检测元件将执行元件（电机、刀架）或工作台的速度和位移检测出来，反馈给数控装置构成闭环或半闭环系统。 4. 机床本体是数控机床的机械结构件（床身箱体、立柱、导轨、工作台、主轴和进给机构等。 二、数控机床故障诊断 1.故障的基本概念 故障——数控机床全部或部分丧失原有的功能。 故障诊断——在数控机床运行中，根据设备的故障现象，在掌握数控系统各部分工作原理的前提下，对现行的状态进行分析，并辅以必要检测手段，查明故障的部位和原因。提出有效的维修对策。 2.故障的分类 1）从故障的起因分类 关联性故障——和系统的设计、结构或性能等缺陷有关而造成（分固有性和随机性）。 非关联性故障——和系统本身结构与制造无关的故障。 2）从故障发生的状态分类 突然故障——发生前无故障征兆，使用不当。 渐变故障——发生前有故障征兆，逐渐严重。 3）按故障发生的性质分类 软件故障——程序编制错误、参数设置不正确、机床操作失误等引起。 硬件故障——电子元器件、润滑系统、限位机构、换刀系统、机床本体等硬件损坏造成。 干扰故障——由于系统工艺、线路设计、电源地线配置不当等以及工作环境的恶劣变化而产生。 4）按故障的严重程度分类
数控机床故障维修实例
数控机床故障维修实例集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
数控机床故障维修实例 天津一汽夏利汽车股份有限公司内燃机制造分公司杨琦 摘要：文中简述了关于数控机床故障的几个维修实例，如无法及时购到同型器件时的替代维修方法及与伺服、PLC相关的几个故障维修实例。 一、部件的替代维修 1.1丝杠损坏后的替代修复 采用FANUC 0G系统控制的进口曲轴连杆轴颈磨床，在加工过程中出现了411报警，发现丝杠运行中有异响。拆下丝杠后发现丝杠母中的滚珠已经损坏，需要更换丝杠。但因无法马上购到同样参数的丝杠，为保证生产，决定用不同参数的丝杠进行临时替代。替代方案是：用螺距为10mm的丝杠替代导程为6mm丝杠，且丝杠的旋向由原来的左旋改为了现在的右旋。为保证替代可以进行，需要对参数进行修正。但由于机床的原参数 P8184=0、P8185=0，所以无法通过改变柔性进给齿轮的方法简便地使替代成功，需根据DMR,CMR,GRD的关系，对参数进行修正。 对于原来导程为6mm的丝杠，根据参数P100=2，可知其CMR为1，根据参数 P0004=01110101，可以知道机床原DMR为4，而且机床原来应用的编码器是 3000pulse/rev。而对于10mm的丝杠，根据DMR为4，只能选择2500线的编码器，且需将P4改变为01111001。 同时根据：计数单元=最小移动单位/CMR；计数单元=一转检测的移动量/(编码器的检测脉冲*DMR) 可以计算出原机床的计数单元=6000/（3000*4）=1/2，即最小移动单位为0.5。在选择10mm的丝杠后，根据最小移动单位为0.5，计数单元=10000/（2500*4） =0.5/CMR，所以CMR=0.5则参数 p100=1。然后将参数p8122=-111,转变为 111后，完成了将旋向由左旋改为了右旋的控制，再将P8123=12000变为10000后完后了替代维修。 1.2用α系列放大器对C系列伺服放大器的替代 机床滑台的进给用FANUC power mate D控制，伺服放大器原为C系列A06B-6090-H006，在其损坏后，用α系列放大器A06B-6859-H104进行了替代。替代时，首先是接线的不同，在C系列放大器上要接入主电源200V、急停控制100A、100B，地线G共6颗线；而对于α系列放大器，要接入主电源200V，没有接100A、100B，而是将CX4插头的2-3进行短接来完成急停控制，然后将拨码开关SA1的1、2、3端设定在ON，拨码4设定在OFF后完成了替代维修。 200V
2017年辽宁省数控机床维修调试考试试卷(供参考)
2017年辽宁省数控机床维修调试考试试卷 一、单项选择题（共25 题，每题 2 分，每题的备选项中，只有 1 个事最符合题意） 1、如果__个整流器件全采用品闸管，就成了三相桥式全控整流电路。 A．6 B．5 C．4 D．3 2、对电感意义的叙述，__的说法不正确。 A．线圈中的自感电动势为零时，线圈的电感为零 B．电感是线圈的固有参数 C．电感的大小决定于线圈的几何尺寸和介质的磁导率 D．电感反映了线圈产生自感电动势的能力 3、定时器相当于继电控制系统中的延时继电器。F-40系列可编程序控制器最小设定单位为__。 A．0.1s B．0.2s C．0.3s D．0.4s 4、对电子装置内部进行布置及走线时，各种线圈要__或距离要远些，注意漏磁方向，减少互感耦合等。 A．绝缘 B．保护 C．屏蔽 D．连接 5、符合新药报批人体生物利用度实验要求的叙述为 A．生物利用度的计算结果只能由血药浓度得到 B．不能用代谢产物求算生物利用度 C．缓控释制剂的药动学参数除一般的外,还应提供可以描述缓控释制剂特殊释放行为的动力学参数 D．生物等效性评价采用双单侧检验,对AUC和Cmax直接进行统计分析E．若受试制剂的AUC的95%的可信限在标准参比制剂的95%～105%的范围内,可以认为两种制剂生物等效 6、交流三相异步电动机的额定电流表示__。 A．在额定工作时，电源输入电机绕组的线电流 B．在额定工作时，电源输入电机绕组的相电流 C．电机输出的线电流 D．电机输出的相电流 7、以最高进给速度运转时，应在全行程进行，分别往复__。 A．1次和5次 B．2次和4次
C．3次和2次 D．4次和1次 8、铁磁物质的相对磁导率μr() A.A B.B C.C D.D 9、三相绕线式异步电动机起动用的频敏变阻器，起动过程中其等效电阻的变化是从大到小，其电流变化是__。 A．从大到小 B．从小到大 C．恒定不变 D．从小稍为增大 10、当ωt=120°时，ｉ1、ｉ2、ｉ3分别为__。 A．0、负值、正值 B．正值、0、负值 C．负值、0、正值 D．0、正值、负值 11、X6132型万能铣床的全部电动机都不能起动，可能是由于__造成的。A．停止按钮常闭触点短路 B．SQ7常开触点接触不良 C．换刀制动开关SA2不在正确位置 D．电磁离合器YC1无直流电压 12、温度继电器广泛应用于电动机绕组、大功率晶体管等器件的__。 A．短路保护 B．过电流保护 C．过电压保护 D．过热保护 13、职业道德通过__，起着增强企业凝聚力的作用。 A．协调员工之间的关系 B．增加职工福利 C．为员工创造发展空间 D．调节企业与社会的关系 14、噪声可分为气体动力噪声，__和电磁噪声。 A．电力噪声 B．水噪声 C．电气噪声 D．机械噪声 15、关于变压器，下列说法错误的是__。 A．变压器是一种静止的电气设备 B．变压器用来变换电压 C．变压器可以变换阻抗 D．变压器可以改变频率 16、三相交流异步电动机额定转速__。